高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 非選擇題專項(xiàng)訓(xùn)練1 工藝流程題（含解析）-人教版高三化學(xué)試題

非選擇題專項(xiàng)訓(xùn)練一工藝流程題1.(2017全國(guó)Ⅲ)重鉻酸鉀是一種重要的化工原料,一般由鉻鐵礦制備,鉻鐵礦的主要成分為FeO·Cr2O3,還含有硅、鋁等雜質(zhì)。制備流程如圖所示:回答下列問(wèn)題:(1)步驟①的主要反應(yīng)為FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2上述反應(yīng)配平后FeO·Cr2O3與NaNO3的計(jì)量數(shù)比為。該步驟不能使用陶瓷容器,原因是。

(2)濾渣1中含量最多的金屬元素是,濾渣2的主要成分是及含硅雜質(zhì)。

(3)步驟④調(diào)濾液2的pH使之變(填“大”或“小”),原因是(用離子方程式表示)。

(4)有關(guān)物質(zhì)的溶解度如圖所示。向“濾液3”中加入適量KCl,蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過(guò)濾得到K2Cr2O7固體。冷卻到(填標(biāo)號(hào))得到的K2Cr2O7固體產(chǎn)品最多。

a.80℃b.60℃c.40℃d.10℃步驟⑤的反應(yīng)類型是。

(5)某工廠用m1kg鉻鐵礦粉(含Cr2O340%)制備K2Cr2O7,最終得到產(chǎn)品m2kg,產(chǎn)率為。

答案:(1)2∶7陶瓷在高溫下會(huì)與Na2CO3反應(yīng)(2)FeAl(OH)3(3)小2CrO42-+2H+Cr2O7(4)d復(fù)分解反應(yīng)(5)190m解析:(1)根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知Fe由+2價(jià)升至+3價(jià),Cr由+3價(jià)升至+6價(jià),1個(gè)FeO·Cr2O3共升高1價(jià)+3×2價(jià)=7價(jià),N由+5價(jià)降至+3價(jià),降低2價(jià),根據(jù)化合價(jià)升降總值相等配平反應(yīng)的化學(xué)方程式,則FeO·Cr2O3前的計(jì)量數(shù)為2,NaNO3前的計(jì)量數(shù)為7,即兩者的計(jì)量數(shù)之比為2∶7;陶瓷中的SiO2在高溫下可以與Na2CO3反應(yīng)生成Na2SiO3,因此不能使用陶瓷容器。(2)由步驟①知,生成的Na2CrO4和NaNO2均能溶于水,Fe2O3難溶于水,故濾渣1中含量最多的金屬為鐵。調(diào)濾液1的pH使鋁雜質(zhì)會(huì)轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀,則濾渣2的主要成分是Al(OH)3和含硅雜質(zhì)。(3)最終獲得的產(chǎn)品為K2Cr2O7,CrO42-在酸性條件下會(huì)轉(zhuǎn)化為Cr2O72-,故需要將濾液2的pH變小。(4)在濾液3中加入KCl發(fā)生反應(yīng):Na2Cr2O7+2KClK2Cr2O7↓+2NaCl,該反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)。從溶解度曲線知,K2Cr2O7比Na2Cr2O7更難溶,當(dāng)溫度降至10℃時(shí),得到的K2Cr2O72.硼泥主要由MgO和SiO2組成,含有少量Fe2O3、FeO、Al2O3等雜質(zhì)。用硼泥生產(chǎn)氫氧化鎂的工藝流程如下圖所示:已知某些氫氧化物沉淀的pH如下表所示:氫氧化物開(kāi)始沉淀時(shí)的pH完全沉淀時(shí)的pHMg(OH)29.310.8Fe(OH)27.69.6Fe(OH)32.73.7Al(OH)33.74.7(1)MgO的電子式為。

(2)濾渣2的主要成分是,向?yàn)V渣2中繼續(xù)加入過(guò)量的NaOH溶液,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

(3)加入NaOH調(diào)節(jié)溶液pH=12.0時(shí),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(4)利用Mg(OH)2與含SO2的煙氣反應(yīng)生成MgSO4,可以使煙氣脫硫,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(5)若取a噸硼泥為原料,最后得到b噸Mg(OH)2產(chǎn)品(假設(shè)生產(chǎn)過(guò)程中鎂元素?zé)o損失),則硼泥中MgO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(用含有a、b的代數(shù)式表示)。

答案:(1)Mg2+[··(2)Fe(OH)3、Al(OH)3Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2(3)Mg2++2OH-Mg(OH)2↓(4)2Mg(OH)2+2SO2+O22MgSO4+2H2O(5)20解析:(2)加工業(yè)硫酸時(shí),只有SiO2不反應(yīng),所有金屬元素均以離子形式存在于濾液1中;加H2O2后,溶液中的陽(yáng)離子為Mg2+、Al3+、Fe3+,根據(jù)已知的沉淀表格,可知pH調(diào)至6.0時(shí),Al3+、Fe3+均已經(jīng)完全轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀,所以濾渣2的主要成分是Al(OH)3和Fe(OH)3;因Al(OH)3為兩性氫氧化物,所以繼續(xù)加過(guò)量NaOH,Al(OH)3會(huì)溶解。(3)經(jīng)過(guò)前幾步操作,濾液2中金屬陽(yáng)離子只有Mg2+,根據(jù)已知的沉淀表格,調(diào)pH=12.0時(shí),Mg2+會(huì)轉(zhuǎn)化成Mg(OH)2沉淀。(4)已知條件是Mg(OH)2與SO2反應(yīng)生成MgSO4,由得失電子守恒,可知反應(yīng)物還有一種氧化劑,應(yīng)該是O2;再由原子守恒,可知生成物中還有H2O;最后配平即可。(5)設(shè)a噸硼泥原料中含MgO的質(zhì)量為x噸,則MgO~Mg(OH)24058xb40x=所以硼泥中MgO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x3.(2018天津理綜)下圖中反應(yīng)①是制備SiH4的一種方法,其副產(chǎn)物MgCl2·6NH3是優(yōu)質(zhì)的鎂資源。回答下列問(wèn)題:(1)MgCl2·6NH3所含元素的簡(jiǎn)單離子半徑由小到大的順序(H-除外):,Mg在元素周期表中的位置:,Mg(OH)2的電子式:。

(2)A2B的化學(xué)式為。反應(yīng)②的必備條件是。上圖中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有。

(3)在一定條件下,由SiH4和CH4反應(yīng)生成H2和一種固體耐磨材料(寫(xiě)化學(xué)式)。

(4)為實(shí)現(xiàn)燃煤脫硫,向煤中加入漿狀Mg(OH)2,使燃燒產(chǎn)生的SO2轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的Mg化合物,寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:。

(5)用Mg制成的格氏試劑(RMgBr)常用于有機(jī)合成,例如制備醇類化合物的合成路線如下:RBrRMgBr(R:烴基;R':烴基或H)依據(jù)上述信息,寫(xiě)出制備所需醛的可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:。

答案:(1)r(H+)<r(Mg2+)<r(N3-)<r(Cl-)第三周期ⅡA族[H··O······(2)Mg2Si熔融,電解NH3、NH4Cl(3)SiC(4)2Mg(OH)2+2SO2+O22MgSO4+2H2O(5)CH3CH2CHO、CH3CHO解析:此題屬于無(wú)機(jī)化工流程圖題,采用“各個(gè)擊破法”解題。(1)MgCl2·6NH3所含元素的簡(jiǎn)單離子(H-除外)是Cl-、Mg2+、N3-、H+,根據(jù)規(guī)律,離子半徑由小到大的順序是r(H+)<r(Mg2+)<r(N3-)<r(Cl-)。Mg原子序數(shù)是12,在元素周期表中的位置是第三周期ⅡA族,Mg(OH)2是離子化合物,其電子式為[H··O······](2)根據(jù)元素守恒,A2B的化學(xué)式應(yīng)為Mg2Si。反應(yīng)②是電解熔融的無(wú)水氯化鎂制備金屬鎂。根據(jù)流程圖可知可以循環(huán)使用的物質(zhì)有NH3和NH4Cl。(3)本步是根據(jù)信息推斷反應(yīng)產(chǎn)物,SiH4和CH4發(fā)生歸中反應(yīng)生成H2和SiC。(4)本步是信息方程式書(shū)寫(xiě),類似“鈣基固硫”,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Mg(OH)2+2SO2+O22MgSO4+2H2O。(5)依據(jù)信息,可以由CH3CHO和CH3CH2MgBr或CH3CH2CHO和CH3MgBr發(fā)生反應(yīng)得到。4.(2019成都高三診斷)最新研究表明As2O3在醫(yī)藥領(lǐng)域有重要應(yīng)用。某小組從工業(yè)廢料中提取As2O3設(shè)計(jì)流程如下:已知:H3AsO3為弱酸,熱穩(wěn)定性差。(1)寫(xiě)出一條“堿浸”時(shí)提高浸取率的方法;“堿浸”中H3AsO3轉(zhuǎn)化成Na3AsO3的離子方程式為。

(2)“氧化”時(shí)常在向混合液中通入O2時(shí)對(duì)體系加壓,目的是。

(3)“沉砷”過(guò)程中有如下反應(yīng):①Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)ΔH<0②5Ca2++OH-+3AsO43-Ca5(OH)(AsO4)3↓Δ沉砷率與溫度關(guān)系如圖。沉砷最佳溫度為,高于85℃時(shí),沉砷率下降的原因是。(4)“還原”過(guò)程中獲得H3AsO3的反應(yīng)化學(xué)方程式為;“操作A”為、過(guò)濾;濾液Ⅱ的主要成分是。

(5)若每步均完全反應(yīng),“氧化”和“還原”時(shí)消耗相同條件下O2和SO2體積分別為xL、yL,則廢水中n(H3AsO3)∶n(H3AsO4)=(寫(xiě)出含x、y的計(jì)算式)。

答案:(1)攪拌或多次浸取H3AsO3+3OH-AsO33-+3H(2)增大O2溶解度,增大反應(yīng)速率(3)85℃高于85℃,隨著溫度升高,反應(yīng)①中c(Ca2+)、c(OH-)減小,溫度對(duì)平衡移動(dòng)的影響①大于②,使反應(yīng)②中平衡逆向移動(dòng),Ca5(OH)(AsO4)3沉淀率下降(4)H3AsO4+H2O+SO2H3AsO3+H2SO4加熱H2SO4(5)2x∶(y-2x)5.(2019廣東惠州高三模擬)由含碘廢水制取碘酸鉀的一種工藝如下:(1)寫(xiě)出KIO3在日常生活中的一個(gè)重要應(yīng)用。

(2)檢驗(yàn)“含碘廢水”中是否含有單質(zhì)I2的常用試劑是(寫(xiě)試劑名稱)。

(3)通入SO2的目的是將I2還原為I-,該反應(yīng)的離子方程式為。

(4)工藝中五種物質(zhì)的制備反應(yīng),其中不涉及氧化還原反應(yīng)的步驟是“制”。

(5)“制KI(aq)”時(shí),該溫度下水的離子積為KW=1.0×10-13,Ksp[Fe(OH)2]=9.0×10-15。為避免0.9mol·L-1FeI2溶液中Fe2+水解生成膠狀物吸附I-,起始加入K2CO3必須保持溶液的pH不大于。

(6)“制KIO3(aq)”反應(yīng)的離子方程式為。

(7)KCl、KIO3的溶解度曲線如圖所示。流程中由“KIO3(aq)”得到KIO3晶體的操作步驟為。答案:(1)食鹽添加劑,補(bǔ)充碘,預(yù)防碘缺乏病(2)淀粉溶液(3)SO2+I2+2H2OSO42-+2I-+4H+(或2SO2+I2+2Cu2++4H2O2CuI↓+2SO42(4)KI(aq)(5)6.0(6)5Cl2+I2+12OH-2IO3-+10Cl-+6H2(7)蒸發(fā)濃縮,降溫結(jié)晶6.(2019福州高三檢測(cè))溴酸鎘[Cd(BrO3)2]常用于生產(chǎn)顏料和熒光粉。以鎘鐵礦(成分為CdO2、Fe2O3、FeO及少量的Al2O3和SiO2)為原料制備[Cd(BrO3)2]的流程如下:已知:Cd(SO4)2溶于水。(1)Cd(BrO3)2中Cd的化合價(jià)為價(jià)。

(2)酸浸時(shí),為了提高鎘的浸取率可以采取的措施有(寫(xiě)出一種即可)。

(3)還原鎘時(shí),產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體,其發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(4)用H2O2溶液氧化時(shí),氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為。

(5)已知幾種金屬離子的氫氧化物開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH如下表,調(diào)pH時(shí),應(yīng)調(diào)整的pH范圍為,濾渣2的主要成分為(填化學(xué)式)。

金屬離子開(kāi)始沉淀的pH完全沉淀的pHFe3+1.52.8Al3+3.05.0Fe2+6.38.3Cd2+7.49.4(6)實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中,有時(shí)還采用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂法來(lái)測(cè)定沉鎘后溶液中Cd2+的含量,其原理是Cd2++2NaR2Na++CdR2,其中NaR為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。常溫下,將沉鎘后的溶液(此時(shí)溶液pH=6)經(jīng)過(guò)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂后,測(cè)得溶液中的Na+比交換前增加了